Forskere er i ferd med å utvikle en ny type miljøvennlig betong. – Dette blir en helt vedlikeholdsfri betong med uendelig levetid, sier professor Harald Justnes.
Han er forsker ved SINTEF Byggforsk og professor ved NTNUs Institutt for materialteknologi og i ferd med å utvikle et system som kan revolusjonere måten betong blir laget på.
– Vi har i dette systemet eliminert alt som bryter ned betongen. Det eneste som biter på denne betongen er frost, og det løser vi med å føre inn luft som er den vanlige løsningen for betong, sier professoren, som mener at nå kan vi endelig slå romerne i bestandighet.
Romerne var for 2000 år siden storforbrukere av betong og bygde store, masive og kompliserte byggverk uten armering. Pantheon i Roma er fortsatt verdens største ikke-forsterkede betongkuppel. Men nå kan man endelig ta opp konkurransen, mener professoren, og det med armering slik at man kan bygge slankere konstruksjoner.
Startet med et «dumt» spørsmål
Denne historien startet våren 2016. Justnes hadde vært på et møte på kjemiavdelingen om muligheter for å bruke grafén i betong og på vei ut av døra fikk han slengt et spørsmål etter seg:
– Kan du ikke armere med aluminium?
Siden aluminium vil forvitre på grunn av for høy pH i betong er metallet uaktuelt å bruke som armering, så det umiddelbare svaret var “Nei, det går ikke!”. Med andre ord et dumt spørsmål. – Eller?
– Men hva om betongen var mindre basisk, altså med lavere surhetsgrad?
Dette spørsmålet dukket opp i Justnes hode på vei hjem fra jobben. En betong med lavere pH og en ikke korrosiv armering vil i prinsippet også være en evigvarende, vedlikeholdsfri betong, ettersom den ikke brytes ikke ned slik vanlig betong kan gjøre under ugunstige betingelser.
Høy risiko og stort potensial
Dette spørsmålet ble startet på et nytt forskningsprosjekt.
– Først måtte vi finne et stabilt bindemiddel som aluminium tåler. Det ga vi oss selv et år på å finne, forteller Justnes. Ellers ville vi ha terminert prosjektet.
Nå har SINTEF sammen med NTNU, prosjekteier Hydro og industripartnerne Norcem og Veidekke i snart to år arbeidet med betongprosjektet. Norges forskningsråd gikk inn med forskningsstøtte fra sommeren 2017 av.
– Alle rundt oss sa at dette ikke går. Men forskningsrådet liker høy risiko med stort potensial, og dette åpner et helt nytt marked for aluminium, samt mer miljøvennlig betong med mindre CO2 utslipp.
Slankere konstruksjon
En betongkonstruksjon som er armert med aluminium kan bli vesentlig slankere enn en konstruksjon med stålarmert betong.
– Vanlig betong med armering av stål, er nemlig ekstra tykk og tett for å hindre at karbondioksid eller salter trenger inn til armeringen. Slik inntrengning gjør at stålet ruster, utvider seg og får betongen til å sprekke.
Miljøvennlig
– At sementindustrien er verdens tredje største miljøversting, skyldes ikke at sementproduksjonen i seg selv har spesielt store CO2-utslipp. Men ettersom vi bruker så mye sement blir utslagene store. Det bygges hvert år i verden betong-konstruksjoner tilsvarende ett Mount Everest.
Leire gir lavere utslipp
Halvparten av sementen i den nye betongtypen er erstattet med varmebehandlet leire.
– Leire er rett og slett en stor uutnyttet ressurs som kan bidra til å bedre hele verdens miljøregnskap. Vi har jobbet med leire i mange år. Den finnes overalt og har stort nok volum til å dekke behovet i betongindustrien.
Leiren blir brent i ovn ved 850 grader som muliggjør biobrensel mens vanlig sement blir brent ved 1450 grader celsius. Dette gir i seg selv en betydelig besparelse i energi og CO2-utslipp.
Aluminiums-armert betong kan være mer porøs enn vanlig betong, siden karbondioksid og klorider (salter) ikke er et problem for aluminium. Det gjør at CO2 fra produksjonsprosessen kan tas opp i materialet, den holder seg i støpen som kalkstein.
Vil gjenvinne motorblokker
Forskerne vil også undersøke om det er mulig å bruke resirkulert aluminium fra motorblokkene i bensin- og dieselbiler til å lage armeringen i betongen.
– Det blir mer og mer av disse motorblokken når de elektriske bilene tar over. De kan kvernes opp, presses sammen og brukes om armering.
Ennå gjenstår mer utprøving og utvikling. Den nye betongtypen skal blant annet bli testet på et kaianlegg i Trondheimsfjorden.